電子產(chǎn)品PCB雙面板手工焊接問(wèn)題與處理方法

摘要：電子產(chǎn)品作為高精度產(chǎn)品，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，對(duì)其質(zhì)量要求愈發(fā)嚴(yán)格，焊接是其生產(chǎn)制造中的核心環(huán)節(jié)，PCB雙面板為印刷電路板，肩負(fù)著為電子產(chǎn)品其他電子元器件提供電氣連接的核心功能，當(dāng)前其主要的焊接方式為手工焊接工藝，出現(xiàn)焊接問(wèn)題的頻率較高。以電子產(chǎn)品PCB雙面板手工焊接問(wèn)題及根本原因?yàn)榍腥朦c(diǎn)，重點(diǎn)分析了手工焊接問(wèn)題相應(yīng)處理方法。

關(guān)鍵詞：電子產(chǎn)品PCB雙面板手工焊接問(wèn)題處理

中圖分類號(hào)：TP393

TheProblemandSolutionofManualWeldingofDouble-SidedPCBBoardsinElectronicProducts

HONGZhengang

SuzhouChangfengAviationElectronicsCo.，Ltd.，Suzhou，JiangsuProvince，215004China

Abstract：Electronicproductsashigh-precisionproducts，thequalityrequirementsareincreasinglystrictinthecontextofrapiddevelopmentofscienceandtechnology.Weldingisthecorelinkintheirproductionandmanufacturing.PCBdouble-sidedboardsareprintedcircuitboards，whichshoulderthecorefunctionofprovidingelectricalconnectionsforotherelectroniccomponentsinelectronicproducts.Currently，themainweldingmethodismanualwelding，andweldingproblemsoccurfrequently.Thisarticletakestheproblemandrootcausesofmanualweldingofdouble-sidedPCBboardsinelectronicproductsasthestartingpoint，andfocuses onanalyzingthecorrespondinghandlingmethodsformanualweldingproblems.

KeyWords：Electronicproducts;PCBdouble-sidedboard;Manualwelding;Problemsolving

焊接是電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造的關(guān)鍵內(nèi)容，手工焊接工藝為現(xiàn)階段廣泛采取的方式，PCB的作用在于支撐電子元器件，同時(shí)為其提供電氣連接，PCB雙面板則是兩面都存在布線的電路板，具有典型的代表意義，當(dāng)對(duì)其進(jìn)行焊接操作時(shí)，出現(xiàn)缺陷問(wèn)題，則會(huì)導(dǎo)致雙面板與電路板無(wú)法發(fā)揮其根本作用，還極有可能出現(xiàn)安全事故，所以需對(duì)手工焊接問(wèn)題予以充分重視，采取恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題處理方法。

1電子產(chǎn)品PCB雙面板手工焊接問(wèn)題及根本原因

1.1芯片焊接問(wèn)題

電子產(chǎn)品PCB雙面板中的重要部位為芯片，此位置也是易出現(xiàn)手工焊接問(wèn)題的高發(fā)區(qū)域，表現(xiàn)為橋連和假焊現(xiàn)象。橋連也就是常說(shuō)的連焊，是指在焊接過(guò)程中，由于行為不規(guī)范或焊接工藝應(yīng)用不當(dāng)，導(dǎo)致電路板短路故障，將兩個(gè)本不應(yīng)連接在一起的焊點(diǎn)連接起來(lái)的過(guò)程。在嚴(yán)重的情況下，它還可能導(dǎo)致芯片和整個(gè)電路短路和燒壞。虛焊是指在焊接過(guò)程中，表面看起來(lái)與焊料處于結(jié)合狀態(tài)，或者焊盤與部件完全連接，但實(shí)際情況是上述兩種行為都沒(méi)有牢固焊接，從而導(dǎo)致虛焊問(wèn)題，一方面它會(huì)導(dǎo)致電路短路發(fā)生，另一方面無(wú)法獲得產(chǎn)品合格資質(zhì)。

1.2極性元件焊接問(wèn)題

手工焊接PCB雙面板的極性元件時(shí)，容易出現(xiàn)的焊接問(wèn)題為焊反現(xiàn)象，不利于電路的正常通暢運(yùn)行，或是盡管電路保持在接通狀態(tài)之下，也同樣會(huì)在較短的時(shí)間期限內(nèi)發(fā)生短路故障問(wèn)題，造成電源損壞。極性元件中最易出現(xiàn)焊反問(wèn)題的零部件為交流旁通濾波鉭電容，當(dāng)存在此焊接問(wèn)題的PCB雙面板被應(yīng)用在電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造中，電源接通后的一瞬間就會(huì)將鉭電容擊穿，使電源短路故障，其電壓值銳減，產(chǎn)品陷入停止運(yùn)行狀態(tài)[1]。

1.3貼片電阻焊接問(wèn)題

貼片電阻是PCB雙面板的核心要素之一，也是易出現(xiàn)焊接問(wèn)題的又一關(guān)鍵部位。對(duì)貼片電阻進(jìn)行焊接處理時(shí)，如果焊盤的位置和元件的位置不高度匹配，就會(huì)出現(xiàn)一定的偏差誤差，焊針沒(méi)有完全接觸焊盤，這大大降低了該區(qū)域的機(jī)械和導(dǎo)電性能。SMT電阻焊的主要問(wèn)題是虛焊，虛焊包含少量焊點(diǎn)，對(duì)PCB雙面板電路的接觸效果造成不利干擾。而且，這個(gè)問(wèn)題有一定的隱蔽性，在后續(xù)的測(cè)試過(guò)程中不容易被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)存在虛焊問(wèn)題且含焊盤位置和元件位置還偏離的PCB雙面板被應(yīng)用在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中，則產(chǎn)品出現(xiàn)電路故障的概率較高，其使用壽命周期相對(duì)較短。

1.4其他焊接問(wèn)題

上述焊接問(wèn)題是PCB雙面板在手工焊接過(guò)程中，出現(xiàn)頻率較高的問(wèn)題，除了這些問(wèn)題之外，還存在一些其他問(wèn)題。PCB雙面板手工焊接中的拆焊環(huán)節(jié)可能會(huì)導(dǎo)致銅箔卷曲情況出現(xiàn)。這個(gè)問(wèn)題的根本原因是在焊接過(guò)程中缺乏對(duì)焊接時(shí)間和溫度的有針對(duì)性控制，這增加了焊盤由于焊接時(shí)間延長(zhǎng)和高溫條件而產(chǎn)生裂紋和變形可能性。焊接過(guò)程中電路板的短路問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致電源放電量總體增加，從而對(duì)電源造成重大損壞，并容易導(dǎo)致安全事故發(fā)生，其原因?yàn)楹更c(diǎn)存在橋連現(xiàn)象、電路元件的焊接方向錯(cuò)誤，這些原因使通電后被擊穿、電路板本身質(zhì)量不過(guò)關(guān)。

2PCB雙面板手工焊接問(wèn)題的相應(yīng)處理方法

2.1正確識(shí)別PCB雙面板焊接問(wèn)題

針對(duì)電子產(chǎn)品PCB雙面板的手工焊接問(wèn)題，從根本上對(duì)其進(jìn)行規(guī)避與有效處理，則要做到對(duì)焊接問(wèn)題的正確識(shí)別，由此才能夠確保所應(yīng)用的問(wèn)題處理方法得當(dāng)，以免處理方法應(yīng)用不恰當(dāng)而導(dǎo)致最佳的處理時(shí)間被耽擱或是造成焊接問(wèn)題進(jìn)一步惡化[2]。考慮PCB雙面板手工焊接問(wèn)題的隱蔽性、難以識(shí)別性的根本特征，需積極創(chuàng)新識(shí)別檢測(cè)方法，在現(xiàn)代化的先進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及光電技術(shù)的支持下，構(gòu)建出自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，落實(shí)此種檢測(cè)方法，能夠全面化與系統(tǒng)化地對(duì)焊接圖像進(jìn)行采集、檢測(cè)、處理以及運(yùn)動(dòng)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接問(wèn)題的有效識(shí)別和正確判斷。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)方法的應(yīng)用過(guò)程是首先對(duì)PCB雙面板圖像進(jìn)行預(yù)處理，然后劃定定位圖像的感知區(qū)域，并將其邊界設(shè)置為參考軸。結(jié)合使用直線檢測(cè)算法對(duì)圖像目標(biāo)區(qū)域的參考軸進(jìn)行監(jiān)測(cè)，鎖定中心點(diǎn)位置，可以在原有基礎(chǔ)上大大提高識(shí)別檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。最后根據(jù)圖像比較結(jié)果，掌握PCB雙面板手工焊接問(wèn)題信息，以此作為應(yīng)用哪種處理方法的基本依據(jù)。

2.2芯片焊接問(wèn)題處理方法

對(duì)于PCB雙面板的芯片焊接問(wèn)題處理，可以考慮使用光學(xué)圖像檢測(cè)和識(shí)別來(lái)準(zhǔn)確確定芯片焊接問(wèn)題是橋接還是虛焊。在正確解決這個(gè)問(wèn)題后，可以采取補(bǔ)焊措施。如果芯片焊接問(wèn)題嚴(yán)重，則應(yīng)完全移除已焊接在雙面PCB板上的芯片并重新焊接。首先將芯片的一端焊接到引腳上，然后固定芯片并焊接引腳的另一端。以對(duì)稱的方式固定和焊接兩端的引腳，確保芯片的引腳與焊盤完全結(jié)合，從而避免引腳懸空的問(wèn)題，整個(gè)過(guò)程不需要使用壓力焊接方式，相對(duì)而言，拖動(dòng)焊接更加恰當(dāng)。

2.3極性元件焊接問(wèn)題處理方法

極性元件的主要焊接問(wèn)題為焊反問(wèn)題，對(duì)此問(wèn)題的解決處理是采取重焊與拆焊方式。進(jìn)行拆焊作業(yè)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)全方位檢查極性元件的性能與質(zhì)量，準(zhǔn)確判斷出此元件是否存在質(zhì)量問(wèn)題，若質(zhì)量未合乎標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，則需第一時(shí)間將其更換。PCB雙面板對(duì)于極性元件的正負(fù)極標(biāo)注方式為絲印，所以清晰度與準(zhǔn)確度有所保障，當(dāng)然也還是會(huì)不可避免地出現(xiàn)絲印有所差池的情況，從而導(dǎo)致極性元件被焊反，為了防止此問(wèn)題的發(fā)生，在進(jìn)行正式的焊接作業(yè)之前應(yīng)首先對(duì)絲印加以明確[3]。

2.4貼片電阻焊接問(wèn)題處理方法

為了妥善處理好PCB雙面板的貼片電阻焊接問(wèn)題，就要根據(jù)此問(wèn)題的根本情況來(lái)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的處理方法。該部位的高發(fā)問(wèn)題為元件及焊盤位置偏離、虛焊現(xiàn)象，所以可采取進(jìn)行二次重新焊接或是補(bǔ)焊的方式。現(xiàn)階段，對(duì)于貼片電阻的手工焊接主要有兩種方法：一是對(duì)該元部件的兩端進(jìn)行上錫加熱處理，先放置相關(guān)元件再進(jìn)行調(diào)整；二是先將元部件的一端固定，焊接另一端，之后再補(bǔ)焊固定一端。這兩種焊接方式都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，第一種方法的突出優(yōu)勢(shì)為，其可保證焊接效率，焊接時(shí)間滿足于流水線生產(chǎn)根本要求，局限性在于，焊錫處理需要經(jīng)過(guò)兩次溶化過(guò)程，易造成焊錫流動(dòng)系數(shù)下降，焊接表現(xiàn)呈坑洼暗淡狀態(tài)，溫度過(guò)熱情況發(fā)生概率變大，還會(huì)被電路板上的焊盤焊錫量所干擾，因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)焊盤的加錫量未保持一致，則安裝貼片電阻時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)歪斜情況，導(dǎo)致貼片電阻焊盤及電路板焊盤無(wú)法對(duì)正。相比于第一種方法來(lái)說(shuō)，第二種方法的操作性更強(qiáng)，它隸屬于五步焊接法范疇，更加契合焊接原理，而且還能控制各個(gè)部位的焊接時(shí)間低于3s，提升焊接可靠系數(shù)，焊點(diǎn)表面也較為光亮，可保證美觀性。所以，對(duì)于貼片電阻的焊接問(wèn)題處理應(yīng)優(yōu)先考慮使用第二種方法。

2.5其他焊接問(wèn)題處理方法

除了上述幾種PCB雙面板手工焊接問(wèn)題之外，在拆焊PCB雙面板時(shí)還可能會(huì)發(fā)生銅箔翹起等問(wèn)題，若此問(wèn)題較為嚴(yán)重，修理難度系數(shù)較高或是需投入較大的修理成本也無(wú)法保證其性能恢復(fù)，可判定為其無(wú)修理必要，則采取導(dǎo)線連接的方式來(lái)重新更換電路板。而對(duì)于電路板的短路問(wèn)題來(lái)說(shuō)，其處理流程應(yīng)當(dāng)為先檢查元件性能，判斷是否因焊接工藝應(yīng)用不恰當(dāng)而使得元件被焊反，之后再仔細(xì)檢查電路板質(zhì)量，確保不是由于電路板質(zhì)量不過(guò)關(guān)而引發(fā)短路故障，由此來(lái)逐步排查引起短路問(wèn)題的根本原因。當(dāng)原因明確后，是因電路板本身情況，則可割斷電路板導(dǎo)線；若是因電路板焊點(diǎn)處有著過(guò)大錫量所引起，則要采取拆焊處理手段，對(duì)焊腳清理完成后再次開展焊接工作[4]。

2.6PCB雙面板手工焊接要點(diǎn)

上述內(nèi)容都是針對(duì)PCB雙面板出現(xiàn)手工焊接問(wèn)題之后的處理方法，是一種事后行為，為了能夠切實(shí)降低焊接問(wèn)題出現(xiàn)概率，還應(yīng)當(dāng)著重加強(qiáng)事前和事中控制，進(jìn)一步優(yōu)化提升手工焊接工藝，對(duì)各個(gè)焊接要點(diǎn)做到有效把控。

（1）焊接處理PCB雙面板時(shí)，要嚴(yán)格按照焊接步驟進(jìn)行作業(yè)，杜絕出現(xiàn)焊接步驟混亂情況，采取五步焊接法的方式，使用刀型烙鐵頭完成焊接操作處理，先提前準(zhǔn)備好施焊，將焊件進(jìn)行加熱處理，將其送入焊絲，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后將焊絲移開，最后移開烙鐵。

（2）PCB雙面板的焊接時(shí)間控制也十分關(guān)鍵，通常來(lái)說(shuō)，此元部件的焊接總體時(shí)間不能超過(guò)5s，烙鐵頭和焊件的接觸時(shí)間需低于3s，貼片元件的各個(gè)焊點(diǎn)為1～3s，直插元件則為2～3s。錫焊作業(yè)所采取的加熱速度要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)相應(yīng)調(diào)整，若是使用小烙鐵來(lái)焊接大焊件，則需延長(zhǎng)錫焊時(shí)間，由此才能夠更好地契合錫料溫度。通常來(lái)說(shuō)，將加熱時(shí)間延長(zhǎng)容易損害電子產(chǎn)品裝配，對(duì)于焊點(diǎn)結(jié)合層來(lái)說(shuō)，若加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，其厚度高出合理區(qū)間，從而使得焊點(diǎn)性能劣化；塑料材料與印刷版的受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生變形變質(zhì)問(wèn)題；元器件受熱后性能會(huì)裂化，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致性能完全失效；焊點(diǎn)的表面位置會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而使得焊劑被揮發(fā)，表面沒(méi)有保護(hù)后而氧化。由此可以看出，最佳的焊接時(shí)間為在確保焊料可潤(rùn)濕焊件的基礎(chǔ)上盡可能縮短焊接時(shí)間[5]。

（3）在焊接PCB雙面板之前，需仔細(xì)檢測(cè)電路板各方狀況，因?yàn)閺囊酝慕?jīng)驗(yàn)來(lái)看，焊接人員往往不會(huì)特別注意電路板的印刷質(zhì)量，所以也不會(huì)采取檢測(cè)處理，也正是由于這一原因，導(dǎo)致電路板質(zhì)量不過(guò)關(guān)，在對(duì)其進(jìn)行焊接處理時(shí)，頻頻出現(xiàn)短路、毛刺、短路等不良問(wèn)題，再加上問(wèn)題處理不夠及時(shí)，導(dǎo)致其進(jìn)一步惡化，所以要特別注意此方面問(wèn)題。

（4）還需檢測(cè)電路元件，此工序有著重要作用，是確保電路板處于正常工作狀態(tài)下的關(guān)鍵，檢測(cè)工序可將質(zhì)量不過(guò)關(guān)的元件剔除，所進(jìn)入下一道工序的元件都為合格狀態(tài)。由于PCB雙面板有著大量的電路元件，所以檢測(cè)過(guò)程相對(duì)較為復(fù)雜繁瑣，所以焊接人員一般會(huì)采取抽查方式，此方式的弊端在于無(wú)法準(zhǔn)確篩選出質(zhì)量未達(dá)標(biāo)的元件，應(yīng)采取并落實(shí)逐個(gè)檢測(cè)的方式，為了加快檢測(cè)時(shí)間，提升檢測(cè)效率，應(yīng)深化落實(shí)流水線模式[6]。

（5）在焊接過(guò)程中，對(duì)于烙鐵頭的清潔度以及撤離角度掌握不可忽視。手工焊接PCB雙面板時(shí)，烙鐵頭長(zhǎng)時(shí)間處于工作狀態(tài)下易產(chǎn)生掛錫與變色氧化情況，若清理不及時(shí)，則會(huì)使得烙鐵頭臟污，對(duì)焊錫量與焊點(diǎn)質(zhì)量造成不良影響。烙鐵頭在焊接作業(yè)的撤離角度應(yīng)當(dāng)為45°，由此最終的焊點(diǎn)形狀合乎要求且美觀，還可規(guī)避橋連現(xiàn)象。除此之外，對(duì)于PCB雙面板的特殊元件應(yīng)提前做好鮮明標(biāo)識(shí)，包含需替代元件、提前焊接的元件、電路板極性印刷錯(cuò)誤元件等。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，PCB雙面板作為電子產(chǎn)品中起到重要作用的電子元件，當(dāng)其出現(xiàn)手工焊接問(wèn)題時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其最終的使用質(zhì)量大打折扣，所以需要全方位地了解其手工焊接問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的問(wèn)題處理方法，具體包括正確識(shí)別PCB雙面板焊接問(wèn)題、芯片焊接問(wèn)題處理方法、極性元件焊接問(wèn)題處理方法、貼片電阻焊接問(wèn)題處理方法、其他焊接問(wèn)題處理方法以及明確手工焊接要點(diǎn)。

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